13. (12分)用图甲所示电路测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡(电阻约为10Ω)的电功率.电源电压为6V，可供选用的滑动变阻器a、b的规格分别为“10Ω 1A”和“20Ω 1A”.
(1) 图甲是海涛同学连接的电路，请你在只改变一根导线连接的情况下，使电路成为能正确完成测量任务的电路(用“×”标出改动之处，画出改接导线).
(2) 为了完成实验，海波应该选用的滑动变阻器是
b
(选填“a”或“b”)；闭合开关前，将滑动变阻器滑片P移到最右端，起到
保护电路
的作用.
(3) 连完电路后，闭合开关前，他发现电流表指针在零刻度线左侧，其原因可能是
使用前未调零
.
(4) 调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率，应将滑片P向
A
(选填“A”或“B”)端滑动，直至电压表示数为
2.5
V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙，则小灯泡的额定功率为
0.65
W；考虑到电压表的电阻对电路的影响，必然会给测量结果带来误差，那么这种方法测量出来的电功率
大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.
(5) 海涛同学利用如图丙所示的电路，测量另一个额定电流为0.4A小灯泡的额定功率，电源电压恒定且大于小灯泡的额定电压.定值电阻R₀的阻值为20Ω.
① 开关S₁接b、S₂接d，电流表示数为0.6A，则电源电压为
12
V；
② 开关S₁接a、S₂接c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为
0.4
A，小灯泡正常发光；
③ 开关S₁接b、S₂接c，使滑动变阻器的滑片
保持不动
(选填“移到上端”“保持不动”或“移到下端”)，电流表示数为0.3A；
④ 小灯泡的额定功率P_L=
1.6
W.
答案：13.(1)如图所示
(2)b 保护电路 (3)使用前未调零 (4)A 2.5 0.65 大于 (5)①12 ②0.4 ③保持不动 ④1.6
解析：(2)小灯泡正常发光时的电流约为$I=\frac{U_{额}}{R_{L}}=\frac{2.5\mathrm{ V}}{10\Omega}=0.25\mathrm{ A}$，此时滑动变阻器接入电路的阻值$R_{滑}=\frac{U-U_{额}}{I}=\frac{6\mathrm{ V}-2.5\mathrm{ V}}{0.25\mathrm{ A}}=14\Omega＞10\Omega$，所以应选用滑动变阻器b；闭合开关前，将滑动变阻器滑片P移到最右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，起到保护电路的作用.(3)连完电路后，闭合开关前，发现电流表指针在零刻度线左侧，其原因可能是电流表在使用前未调零.(4)电压表的示数为$2.2\mathrm{ V}$，小于小灯泡的额定电压$2.5\mathrm{ V}$，要测小灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器两端的电压，由串联分压可知，应将滑片P向A端滑动，直至电压表示数为$2.5\mathrm{ V}$，小灯泡正常发光.由图乙可知，电流表的量程为$0∼0.6\mathrm{ A}$，示数为$0.26\mathrm{ A}$，则小灯泡的额定功率$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\mathrm{ V}×0.26\mathrm{ A}=0.65\mathrm{ W}$.考虑到电压表的电阻对电路的影响，电压表与小灯泡并联，会有分流作用，使得电流表测量的电流值比通过小灯泡的实际电流大，由$P=UI$可知，这种方法测量出来的电功率大于真实值.(5)①开关$S_1$接b、$S_2$接d时，$R_0$单独接入电路，电源电压$U=I_1R_0=0.6\mathrm{ A}×20\Omega=12\mathrm{ V}$.②开关$S_1$接a、$S_2$接c时，小灯泡与$R$串联，要使小灯泡正常发光，电路中的电流应为$0.4\mathrm{ A}$，则应调节滑片使电流表示数为$0.4\mathrm{ A}$.③开关$S_1$接b、$S_2$接c时，$R_0$与滑动变阻器串联，使滑动变阻器的滑片保持不动，此时电流表示数为$0.3\mathrm{ A}$，电源电压不变，此时电路的总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_2}=\frac{12\mathrm{ V}}{0.3\mathrm{ A}}=40\Omega$，$R_0=20\Omega$，所以滑动变阻器接入电路的阻值$R=R_{总}-R_0=40\Omega-20\Omega=20\Omega$，则步骤②小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值也为$20\Omega$.④当小灯泡正常发光时，$I_{L}=0.4\mathrm{ A}$，$U_{L}=U-I_{L}R=12\mathrm{ V}-0.4\mathrm{ A}×20\Omega=4\mathrm{ V}$，则小灯泡的额定功率$P_{L}=U_{L}I_{L}=4\mathrm{ V}×0.4\mathrm{ A}=1.6\mathrm{ W}$.
